基于三相交通流理論的車輛擁堵特征研究.pdf

1、近年來，我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展以及汽車保有量的急劇增加，提高了人民的生活品質(zhì)。先進的交通工具帶給我們便利的同時也給我們的生活造成了很多負面影響。交通擁堵作為典型的交通問題不僅給我們造成經(jīng)濟損失也加劇了環(huán)境污染。本文以研究交通擁堵與相變的關(guān)系為目的，以MATLAB為工具，以三相交通流理論為基礎(chǔ)。首先，用基本圖理論和三相交通流理論與實測結(jié)果進行了對比分析，介紹了三相交通流的優(yōu)越性。其次，詳細介紹了三相交通流理論的基本假設(shè)、交通遲滯、交通相和相變

2、過程。然后，從元胞自動機的構(gòu)成、特征和分類對元胞自動機的基礎(chǔ)知識進行了梳理。再次，對交通擁堵集團的平均個數(shù)和平均長度進行了程序語言的定義。最后，對加入擁堵集團平均個數(shù)、長度的交通模型進行仿真分析。研究要點概括如下:
　　(1)本文首先介紹了交通流理論的研究意義，其次回顧了交通流理論及元胞自動機的基礎(chǔ)知識，然后提出了交通擁堵集團的相關(guān)定義，最后將相關(guān)定義加入到經(jīng)典交通模型中進行研究。
　　(2)對加入擁堵集團檢測的VDR模型進

3、行仿真分析，發(fā)現(xiàn)當速度發(fā)生相變時車輛擁堵集團的個數(shù)、車輛擁堵集團的平均長度開始出現(xiàn);隨著密度的增加，車輛擁堵集團的個數(shù)也在增加，但是增長幅度越來越小，此時平均擁堵集團的平均長度在一個很小的范圍內(nèi)增加，說明在此密度區(qū)間主要是小的擁堵集團。密度繼續(xù)增加，車輛擁堵集團的個數(shù)開始下降，下降的幅度越來越大，與此同時車輛擁堵的平均長度開始急劇增加，說明此時小的擁堵集團開始聚集成大的擁堵集團。最后到達最大，車輛擁堵集團的個數(shù)穩(wěn)定在1，擁堵集團的平均長

4、度為道路的總長度。然后，本文對加入擁堵集團檢測的SVDR模型在相同條件下進行仿真分析，并與VDR模型的仿真結(jié)果進行比較分析。
　　(3)在對基本圖模型研究的基礎(chǔ)上，論文最后對加入擁堵檢測的三相交通流進行了研究。本文的目的是研究交通擁堵與相變的關(guān)系，所以選擇簡單的KKW模型為研究對象。與前文模型不同的是，KKW模型對元胞進行了細化，元胞長度從7.5m變?yōu)?.5m。相對較小的元胞尺寸能夠真實地體現(xiàn)車輛之間的相對運動，減少確定性減速，同